(A) Rupture surface and S.F. in the scenario of occurrence of “soft clay” layer under the dam and (B) Rupture surface and S.F. after treatment of the initial dike foundation.

Publicado

2024-09-02

Conceptual design of tailings dam and stability assessment

Diseño conceptual de la presa de colas y evaluación de estabilidad

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v91n233.113034

Palabras clave:

tailings dam, conceptual design, stability analysis (en)
presa de relaves, diseño conceptual, análisis de estabilidad (es)

Descargas

Autores/as

This work aims to present and discuss a conceptual project of mining tailings dam. Therefore, specific topics on tailings dams are visited and the characterization of materials constituting such structure is reviewed in the literature. Based on parameters available in the literature, a hypothetical dam was schematized and its stability was assessed via computational analysis (limit equilibrium and finite element flow analysis). Assessing eventual design changes (additional dam heightening) and hypothetical situations (collapses in the internal drainage), it is concluded that the schematic conceptual design presents itself viable and stable given the proposed geometry and the properties of materials considered. The importance of the internal drainage system for the dam´s stability was also identified.

Este trabajo tiene como objetivo presentar y discutir un proyecto conceptual de presa de relaves mineros. Por lo tanto, se abordan temas específicos sobre presas de relaves y se revisa la caracterización de los materiales que constituyen dicha estructura en la literatura. Con base en parámetros disponibles en la literatura, se esquematizó una presa hipotética y se evaluó su estabilidad mediante análisis computacionales (equilibrio límite y análisis de flujo de elementos finitos). Al evaluar posibles cambios en el diseño (aumento de altura de la presa) y situaciones hipotéticas (colapsos en el drenaje interno), se concluye que el diseño conceptual esquemático se presenta viable y estable dada la geometría propuesta y las propiedades de los materiales considerados. También se identificó la importancia del sistema de drenaje interno para la estabilidad de la presa.

Referencias

[1] Kossoff, D., Dubbin, W.E., Alfredsson, M., Edwards, S.J., Macklin, M.G., and Hudson-Edwards, K.A., Mine tailings dams: characteristics, failure, environmental impacts, and remediation. Appl Geochem., 51, pp. 229–245, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2014.09.010.

[2] Azam, S., and Li, Q., Tailings dam failures: a review of the last one hundred years, 2010.

[3] Rafael, H.M.A.M., Celso, R., Potencial de liquefação estática no alteamento de uma barragem de rejeito. COBRAMSEG, Goiânia, Goiás, Brasil. 2014.

[4] Rico, M., Benito, G., Salgueiro, A.R., Díez-Herrero, A., and Pereira, H.G., Reported tailings dam failures: a review of the European incidents in the worldwide context. J. Hazard Mater, 152, pp. 846–852, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.07.050.

[5] Rout, S.K., Sahoo, T., and Das, S.K., Design of tailing dam using red mud. Cent, Eur. J. Eng., 3, 316–328, 2013. DOI: https://doi.org/10.2478/s13531-012-0056-7.

[6] Mafra, J.M., Barragem construída com rejeito ciclonado: uma possível solução para disposição de rejeito no Brasil? XVIII Congr. Bras. Mec. Solos E Eng. Geotécnica, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil, 2016. DOI: https://doi.org/10.20906/CPS/CB-06-0005.

[7] Silva, L. et al., Avaliação do adensamento de rejeitos finos de minério de ferro e sua associação com a mineralogia. 9° Congr. Bras. Mina Céu Aberto Subterrânea, Belo Horizonte, MG. Brasil., 2018.

[8] Bicca, A.T., Marques, E.H., Cardozo, F.A.C., Trinca, G.H.C. e S., Projeto de pré-viabilidade de um depósito de ouro. Graduation thesis. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brazil, 2013.

[9] Albuquerque, Filho, L., Avaliação do comportamento geotécnico de barragens de rejeitos de minério de ferro através de ensaios de Piezocone. MSc. Thesis. Universidade Federal de Ouro Preto, Brazil, 2004.

[10] Naeini, M., and Akhtarpour, A., Numerical analysis of seismic stability of a high centerline tailings dam. Soil Dyn Earthq Eng., 107, pp. 179–194, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2018.01.019.

[11] Massad, F., Obras de terra: Curso Básico de Geotecnia. 2nd ed., Oficina de Textos, Brasil, 2010.

[12] Goldin, A.L., and Rasskazov, L.N., Design of earth dams, Goldin, A.L., Taylor & Francis eBooks, Referenc. 1st ed. London, 2017.

[13] Shamsai, A., Pak, A., Bateni, S.M., and Ayatollahi, S.A.H., Geotechnical characteristics of copper mine tailings: a case study. Geotech, Geol, Eng., 25, pp. 591–602, 2007. DOI: https://doi.org/10.1007/s10706-007-9132-9.

[14] Araujo, C.B. de, Contribuição ao estudo do comportamento de barragens de rejeito de mineração de ferro. MSc. Thesis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brazil, 2006.

[15] Machado, W.G. de F., Monitoramento de barragens de contenção de rejeitos da mineração. Text. Universidade de São Paulo, 2007. DOI: https://doi.org/10.11606/D.3.2007.tde-31032008-154124.

Cómo citar

IEEE

[1]
F. A. C. Cardozo, C. O. Petter, y H. J. S. Campos, «Conceptual design of tailings dam and stability assessment», DYNA, vol. 91, n.º 233, pp. 86–93, ago. 2024.

ACM

[1]
Cardozo, F.A.C., Petter, C.O. y Campos, H.J.S. 2024. Conceptual design of tailings dam and stability assessment. DYNA. 91, 233 (ago. 2024), 86–93. DOI:https://doi.org/10.15446/dyna.v91n233.113034.

ACS

(1)
Cardozo, F. A. C.; Petter, C. O.; Campos, H. J. S. Conceptual design of tailings dam and stability assessment. DYNA 2024, 91, 86-93.

APA

Cardozo, F. A. C., Petter, C. O. y Campos, H. J. S. (2024). Conceptual design of tailings dam and stability assessment. DYNA, 91(233), 86–93. https://doi.org/10.15446/dyna.v91n233.113034

ABNT

CARDOZO, F. A. C.; PETTER, C. O.; CAMPOS, H. J. S. Conceptual design of tailings dam and stability assessment. DYNA, [S. l.], v. 91, n. 233, p. 86–93, 2024. DOI: 10.15446/dyna.v91n233.113034. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/113034. Acesso em: 12 oct. 2024.

Chicago

Cardozo, Fernando Alves Cantini, Carlos Otávio Petter, y Higor José Silva Campos. 2024. «Conceptual design of tailings dam and stability assessment». DYNA 91 (233):86-93. https://doi.org/10.15446/dyna.v91n233.113034.

Harvard

Cardozo, F. A. C., Petter, C. O. y Campos, H. J. S. (2024) «Conceptual design of tailings dam and stability assessment», DYNA, 91(233), pp. 86–93. doi: 10.15446/dyna.v91n233.113034.

MLA

Cardozo, F. A. C., C. O. Petter, y H. J. S. Campos. «Conceptual design of tailings dam and stability assessment». DYNA, vol. 91, n.º 233, agosto de 2024, pp. 86-93, doi:10.15446/dyna.v91n233.113034.

Turabian

Cardozo, Fernando Alves Cantini, Carlos Otávio Petter, y Higor José Silva Campos. «Conceptual design of tailings dam and stability assessment». DYNA 91, no. 233 (agosto 1, 2024): 86–93. Accedido octubre 12, 2024. https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/113034.

Vancouver

1.
Cardozo FAC, Petter CO, Campos HJS. Conceptual design of tailings dam and stability assessment. DYNA [Internet]. 1 de agosto de 2024 [citado 12 de octubre de 2024];91(233):86-93. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/113034

Descargar cita

CrossRef Cited-by

CrossRef citations0

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

45

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.